Francis en ¡Eureka!: Las mutaciones en el genoma de 4.623 tumores cancerígenos

Dibujo20130920 intogen mutations - nature methods

El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos de Onda Cero ya está disponible. Como siempre, una transcripción, algunas imágenes y algunos enlaces.

Una de las enfermedades que dan más miedo a todos los ciudadanos es el cáncer. ¿Los avances en genética pueden ayudar a su tratamiento? El cáncer no es una enfermedad única, sino un grupo de enfermedades que tienen un común la aparición de un tumor maligno. El cáncer es diferente en cada paciente y cada tumor requiere un tratamiento diferente. La medicina personalizada basada en los avances en la genética parece la única vía razonable para el tratamiento de esta enfermedad. Pero el camino no es fácil. Las células de los tumores presentan una gran plasticidad para adaptar su fenotipo y su genotipo al entorno en el que se encuentran. De hecho, un tumor está formado por diferentes poblaciones de células cancerosas con diferente capacidad para sobrevivir, proliferar, provocar metástasis y resistir a las terapias. Por ello muchos tratamientos atacan las células cancerosas de una población dentro de un tumor pero no afectan a otras células del mismo tumor, con lo que el cáncer vuelve a reaparecer tras el tratamiento. Esta capacidad de adaptación de las células tumorales está controlada por sus genes. Por ello son fundamentales los estudios genéticos de los tumores. Esta semana investigadores del grupo de Genómica Biomédica de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), en Barcelona, liderados por Núria López-Bigas, han publicado en la revista Nature Methods un estudio genético de todas las mutaciones en 4.623 tumores originados en trece órganos diferentes.

Recomiendo leer la noticia “Descifran el genoma de más de 4.000 tumores,” Agencia SINC, 16 Sep. 2013. El artículo técnico es Abel Gonzalez-Perez et al., “IntOGen-mutations identifies cancer drivers across tumor types,” Nature Methods, AOP 15 Sep. 2013 [Información suplementaria]. También recomiendo leer sobre genómica y cáncer, aprovechando que son open access, Corbin E. Meacham, Sean J. Morrison, “Tumour heterogeneity and cancer cell plasticity,” Nature 501: 328–337, 19 Sep. 2013, y Rebecca A. Burrell, Nicholas McGranahan, Jiri Bartek, Charles Swanton, “The causes and consequences of genetic heterogeneity in cancer evolution,” Nature 501: 338–345, 19 Sep. 2013. Y ya que estamos, aunque es un tema colateral, también recomiendo leer “Escudriñan el funcionamiento interno del cáncer mediante la captura de imágenes de tumores en crecimiento,” Ciencia al Día, 19 Sep. 2013.

Dibujo20130920 Rate of known cancer genes amongst the 25 top-ranking - nature methods

El objetivo del trabajo de estos investigadores españoles es identificar los genes implicados en el desarrollo de la enfermedad y avanzar hacia la medicina personalizada del cáncer. ¿Cómo han logrado analizar el genoma de tantos tumores? El cáncer se debe a variaciones en el genoma de las células, mutaciones que están presentes desde el momento del nacimiento, o que se acumulan durante la vida debido a factores biológicos o ambientales. Hay muchos grupos de investigación por todo el mundo que están estudiando los genes implicados en el desarrollo de los diferentes tipos de cáncer. Para ello se están secuenciando los genomas de muchos tumores y se están publicados los resultados en múltiples bases de datos de información genómica distribuidas por todo el mundo. El grupo de Núria López-Bigas en la Universidad Pompeu Fabra, en Barcelona, ha desarrollado una plataforma bioinformática de integración de datos llamada IntOGen Mutations, que realiza un análisis conjunto de los genomas de tumores disponibles en múltiples bases de datos distribuidas por todo el mundo. Su plataforma computacional permite identificar ciertos patrones que indican qué mutaciones, qué genes y qué rutas metabólicas son claves para el desarrollo del cáncer, la llamada tumorigénesis. Su herramienta bioinformática está disponible para su uso por toda la comunidad internacional de investigadores en la genómica del cáncer.

¿Qué utilidad práctica tiene el descubrimiento de nuevos genes mutados en los tumores cancerígenos? La identificación de genes clave en el desarrollo del cáncer tiene tres aplicaciones prácticas en medicina personalizada. Por un lado, los genes se pueden usar como marcadores para la detección precoz de la enfermedad. Por otro lado, se pueden utilizar para afinar el diagnóstico de cada paciente tras una biopsia de un tumor. Y finalmente, las proteínas codificadas por estos genes son posibles dianas terapéuticas para nuevos tratamientos contra el cáncer. Los tumores analizados en este estudio pertenecen a los tipos de mayor prevalencia entre la población española, como los cánceres de mama, colon, riñón, ovario, estómago, pulmón, cerebro, hígado, cabeza y cuello, así como también la leucemia. El análisis de conjunto de miles de tumores nos permite interpretar mucho mejor las mutaciones observadas en cada tumor de un nuevo paciente. Por ello el nuevo trabajo de Núria López-Bigas y su grupo es un avance importante en la medicina personalizada del cáncer, cuyo objetivo es tratar la enfermedad con estrategias terapéuticas diseñadas para atacar los mecanismos específicos del tumor de cada paciente.

¿En un futuro será posible que el diagnóstico rutinario de un paciente de cáncer incluya la secuenciación de su genoma? El coste de secuenciar un genoma cada día baja más, aunque todavía es alto, del orden de 1000 euros por genoma. En un futuro no muy lejano, sino se secuencia el genoma completo de cada paciente, al menos se secuenciará una parte para ayudar a decidir el mejor tratamiento posible. Para ello son necesarias herramientas de integración de datos que permitan comparar las mutaciones del genoma del tumor de un paciente concreto con las de miles de otros genomas. Para ello son fundamentales herramientas bioinformáticas como IntOGen Mutations, la desarrollada en la Universidad de Pompeu Fabra, en Barcelona, cuyo acceso es gratuito para cualquier investigador o facultativo interesado. Estos avances en bioinformática son claves para el futuro de la medicina personalizada y su aplicación al tratamiento del cáncer.

Lo dicho, el audio de mi sección ¡Eureka! ya está disponible.

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3 pensamientos en “Francis en ¡Eureka!: Las mutaciones en el genoma de 4.623 tumores cancerígenos

  1. La secuenciación completa del genoma aún es cara y compleja pero empresas como 23andMe ya hacen por $99 la secuenciación de las secuencias más conocidas que pueden usarse para detectar el riesgo del paciente ante los distintos tipos de cáncer.

    • Qué opinan de la secuenciación con nanoporos de estado sólidos?, parece una ruta viable para abaratarlo significativamente.

      • Sandía, en apariencia la secuenciación con nanoporos es una tontería y está a la vuelta de la esquina, pero dudo que llegue a ser factible a gran escala y atractiva por su costo ante el gran progreso de las técnicas más convencionales.

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